Theoretical study of evolutionary mechanisms of polymorphism of anti-herbivore defense in plant

植物抗草食动物防御多态性进化机制的理论研究

• 批准号: 23570023
• 负责人: YAMAUCHI Atsushi
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23570023/
• 关键词: 進化; 植物防衛; 協力ゲーム; 多型; 理論; 防衛形質; 協力; 国際情報交換; アメリカ; イギリス; ドイツ; 台湾; 防衛

In anti-herbivore defenses in plant species, genetic polymorphism of defensive level is sometime observed within a single population. In order to understand mechanisms resulting in the polymorphism of trait that influences interaction among individuals, I analyzed its evolutionary process from a viewpoint of game theory. I focus on a cooperative game, in which an individual investment benefits members of the interacting group. According to the analysis, it is shown that a possibility of occurrence of polymorphism significantly depends on properties of benefit and cost functions of cooperation. For example, the benefit can be a function of the total investments, or a total of functions of each investment. Evolutionary branching and following polymorphism evolution are possible in the former, but impossible in the latter. The study successfully revealed evolutionary conditions of a class of cooperation, involving anti-herbivore defenses in plants.

在植物的抗食草动物防御中，有时在同一种群内观察到防御水平的遗传多态性。为了理解影响个体间相互作用的性状多态性的机制，我从博弈论的角度分析了其进化过程。我关注的是一个合作博弈，在这个博弈中，一个人的投资使互动群体的成员受益。根据分析，它的多态性的发生的可能性显着依赖于合作的收益和成本函数的属性。例如，收益可以是总投资的函数，或者是每项投资的函数的总和。前者可能发生进化分支和随后的多态性进化，而后者不可能发生。这项研究成功地揭示了一类合作的进化条件，包括植物中的反食草动物防御。

项目成果

個体間の相互作用の形が協力レベルの多型の進化と維持に及ぼす影響

个体间交互形式对合作层面多态性演化与维持的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 伊藤公一;山内淳
• 通讯作者: 山内淳

Abrupt community transitions and cyclic 1 evolutionary dynamics in complex food webs

复杂食物网中的突变群落转变和循环 1 进化动态

• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Theoretical Biology
• 影响因子: 2
• 作者: Takahashi;D.;Å. Brännström;R. Mazzucco;A. Yamauchi and U. Dieckmann
• 通讯作者: A. Yamauchi and U. Dieckmann

Joint evolution of sex ratio and reproductive group size under local mate competition with inbreeding depression

局部配偶竞争与近交抑制下性别比和繁殖群体规模的联合演化

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Theoretical Biology
• 影响因子: 2
• 作者: Yamauchi;A. and Y. Kobayashi
• 通讯作者: A. and Y. Kobayashi

相互作用における関数型が協力の進化に及ぼす影響

互动中功能类型对合作演化的影响。

• 发表时间: 2012
• 作者: 伊藤公一;山内淳.
• 通讯作者: 山内淳.

Effect of functional form of interaction on evolution of cooperation

互动的功能形式对合作演化的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Ito;K.;A. Yamauchi
• 通讯作者: A. Yamauchi